Вступна по захисту АФП та обладнання від блискавки та наведеної статики

Вiд прямого влучання блискавки мало що врятує, хоча куполи блискавозахисту з заземленням доволi ефективнi (є активнi та пасивнi системи). Тому далi мова пiде про захист вiд наведеної статики. Слiд розумiти, що просто вiдключений вiд апаратури фiдер зниження у близкостi до шляхiв стечення заряду (тiж батареї опалення) при сотнях кiловольт потенцiалу буде з легкiстю пробивати повітряний проміжок до них...

Якщо антена не КЗ по DC, то у якостi антистатик-захисту класично:

1. Лямбда/4 КЗ шлейф до активного вiбратора, який до того ж робить симетрування (якщо зниження несиметричним фiдером). Фiзика роботи 1/4 лямбда КЗ шлейфу в тому, що вiн має максимальний імпеданс по RF (еквівалент паралельного контуру), а по постійному струму замкнутий (з практикою виготовлення можна ознайомитися по посиланню)
2. Дросель або високоомний резюк на антеному входi трансивера (айком, ясу, кенвуди, кюти, etc)
3. Часто намагаються пристосувати розрядники або варистори, призначені для UTP кабелю (Інтернет), що неправильно. Насамперед потрібно визначитися яка потужність підводиться до антени. З цього треба обирати розрядник на напругу запалювання у ~1.5 рази вище, ніж пікова напруга в фідері при КСХ трохи більше 1.5-2. Типові струми розрядників 100-200 кА. На менші струми найкраще схожий розрядник зі свічок запалювання без вбудованого псевдоопору. При цьому слід виставити розрядний проміжок трохи більшої потужності, що підводиться (для сухого повітря при нормальних умовах пробивне порядку 30кВ/см)
4. Якщо заземлюючий розрядник ставиться з боку антени, то потім просто необхідний запірний дросель з додатковим розрядником після нього. Причина в тому, що при своєму спрацюванні розрядник з боку антени вирівняє потенціали на центральній жилі та оплетці з різницею на напругу підпалу та підтримку розряду. У результаті імпульс блискавки стане синфазним для запорника, який ефективно його ослабить, але не до кінця

Розподiлення струму та характер iмпедансу в довгiй лінії в режимі ХХ та КЗ:

Закоротка по DC чвертьхвильовим КЗ шлейфом:

Приклади промислових розрядникiв захисту вiд перенапруги:

Додатковий нюанс

Часто запірному дроселю з котушки фідера приписують функцію виключно симетруючого пристрою для придушення несиметричних струмів і синфазних перешкод при живленні симетричних антен несиметричним фідером. Але він є ефективним елементом комплексного захисту від блискавки, оскільки для швидкоплинних імпульсів струму (характерних для наведених розрядів блискавки) дросель (кілька витків з кабелю) являє собою великий реактивний опір.

У комплексі слід дотримуватися наступних заходів захисту: 

1. Заземлення щогли (якщо металева)
2. Короткозамкнена антена
3. Запірний дросель індуктивністю не менше 50uH для високого реактивного опору розрядним імпульсам
4. Розрядники біля антени і після запорника
5. Використання фідерного кабелю з перетином оплетення не менше декiлькох квадратiв
6. Заземлення з боку апаратури
7. Відключення АФП із достатнім вiддаленням від металевих труб опалення

Постскриптум

Шановні читачі, якщо мої дописи вас зацікавили – пiдтримайте збiр або ставайте спонсорами Youtube-каналу LaboratoryW з ексклюзивними лайфхаками.

Кориснi ресурси

1. Базелян. Фізика блискавки та блискавкозахисту
2. Захист спіральних антен від статики
3. Лайфхаки. Симетруючi шлейфи з КЗ по DC
4. Пащенко. Блискавкозахист. Повернення до основ
5. Принципи комплексного блискавкозахисту радіообладнання
6. Влаштування блискавкозахисту будівель та споруд
7. Блискавохзахист будинку
8. Захисне заземлення
9. Про фiдер замовте слово...
10. Про тепловий пробiй або допустиму потужнiсть в фiдерi
11. Орієнтовний розрахунок допустимої потужності для рiзних RF-конекторiв
12. Приклад розрахунку втрат у діелектриці
13. Приклад конструктивних елементів підстроювання резонансу для антени в кожусі
14. Приклад розрахунку та вимірювань коефіцієнта вкорочення
15. Визначення коефіцієнту вкорочення за допомогою NanoVNA у режимі TDR
16. Вимiрювання LC на векторнiку LiteVNA
17. Вимiрювання LC на векторнiку NanoVNA
18. Вимiрювання втрат методом S11 на VNA NanoVNA
19. Вимірювання втрат методом S11 та S21 на VNA NanoVNA
20. Запірна лямбда / 4 склянка. Виготовлення та вимірювання імпедансу
21. Напiвхвильовi повторювачi
22. Гнучка коаксіальна лінія 83 Ohm для спіральних антен
23. Виготовлення напівжорсткого коаксіального кабелю імпедансом 70.7 Ohm для чвертьхвильового трансформатора
24. Як правильно тестувати антени
25. Як підключити Hybrid Couplers до Cross-YAGI
26. Щогла для ваших антен. Чи все так просто?
27. Розрахунок спiральних антен та відмінності від антен зі штучною еліптичною поляризацією
28. До питання узгодження спіральних антен
29. Захист спіральних антен від статики
30. Як скласти сигнали спіральних антен з одностороннім намотуванням або антен лiнiйних полярізацiй
31. Суматор двох антен iмпедансом 50 Ohm на 50 Ohm коаксиалах
32. Індуктивності та BIAS дроселi, чи все так просто?
33. Як оцінити підсилення рупорної антени
34. Лайфхак швидкої оцінки ширини діаграми спрямованості антен
35. Як вивести RF-кабель через вікно/двері, якщо не можна свердлити
36. Як виміряти КСХ та АЧХ антени за допомогою HackRF чи RTL SDR чи TinySA Ultra
37. Симетруючi шлейфи з КЗ по DC
38. Notch або смуговий фiльтри
39. На ВЧ особливу увагу придiляйте стрибку iмпеданса на стиках у конекторах
40. Чи все так просто з довжиною штирьових антен
41. Будь-яка земляна петля - антена
42. Рекомендації щодо ЕМС та трасування друкованих плат
43. Rusty bolt effect (PIM). Ефект іржавого болта або пасивні інтермодуляційні завади
44. Меблева фурнітура як джерело перешкод або сплески ЕМІ в газліфтах крісел
45. Чому на польових днях на УКХ найчастіше використовується горизонтальна поляризація?
46. DIY широкосмуговий антенний комутатор до 500 MHz
47. Антени для PEP детекторів дронів. Рекомендації щодо застосування